大电流MAG焊是在大直径耐磨药芯焊丝和大电流情况下进行的一种焊接方法。直径通常为4mm、4.8mm和6.4mm,其相应的临界电流为800A、900A和1000A。保护气体也使用Ar+CO2混合气体。考虑到CO2在3%-10%时能形成指状熔深,超过30%又不能射流,所以大电流MAG焊用混合气体为Ar+(10%-25%)CO2。
主要特点为:
1)电弧稳定。
2)由于焊接过程稳定,则焊缝成形良好,表面成形美观。但是当焊接参数不合适时,在小电流时易产生飞溅,在大电流时根据焊速的大小会产生咬边、焊缝起皱或焊瘤缺陷。
3)耐磨药芯焊丝熔化速度较高,通常在250g/min(1.6mm焊丝在500A电流CO2保护焊接时熔化速度为140g/min)。
4)焊缝熔深较大,达到10-20mm。
5)使用4mm以上的粗耐磨药芯焊丝。电弧自调节能力差,所以应采用均匀调节的控制方式。
耐磨药芯焊丝用于碳钢和相应强度较低的合金钢之间的焊接。选择既要考虑焊剂成分的影响,又要考虑母材成分的影响。为了达到所要求的焊缝金属成分,可采用一种焊剂(熔炼焊剂)与几种焊丝配合,也可采用一种焊丝与几种焊剂(烧结焊剂)配合的方式。
耐磨药芯焊丝在焊接中与哪些焊剂配合使用是有一定规则的。搭配合理的焊丝和焊剂,焊接的焊口就不易受到腐蚀,焊接质量也好;反之,焊丝与焊剂搭配不合理,焊口就容易受到腐蚀,焊接质量不好导致使用年限也降低。
搭配规则如下:
15MnTi、15MnVCu、15MnVR、16MnNb、15MnV、392HJ430、HJ431一般用在中厚板开坡口的焊接中。
14MnNb、16MnR、16Mn、12MnV、16MnCu、18MnNb、343HJ431、HJ430、SJ301用在中板开坡口的焊接中。
HJ350用在厚板深坡口的焊接中。
15MnVTiRE、15MnVN、14MnVTiRE、15MnVNR、15MnVNCu、20MnMoNb、414HJ431、X60用在低合金管线钢的焊接中。
耐磨药芯焊丝
是抗磨粒磨损高碳、高铬铸铁堆焊焊丝。堆焊层为高碳高铬铸铁型弥散碳化物,且堆焊层硬度更高,耐热性能较好,但堆焊层硬而脆,承受压力与冲击载荷的能力较低,为了不影响堆焊层的抗磨粒磨损性能,尽可能采用较小电流,以利于堆焊层硬相结晶的排列方向。
用途:用于堆焊承受轻冲击载荷,但要求具有良好的抗磨粒磨损性能的耐磨表面。如锤击式磨煤机锤头,风扇式磨煤机冲击板等。
用途:适用于高温条件下具有高硬度和耐磨损部件的堆焊,如轧钢、炼铁装入机吊牙及钢坯剪切用双金属热剪刃的堆焊。
药芯焊丝的优势
1、 药芯焊丝的立向上焊或者平焊效果更好,
2、药芯焊丝能焊接镀锌板等难焊母材,
3、 药芯焊丝对母材清洁度要求不是特别高,焊前不必费力母材表面。
4、 自保护药芯焊丝不需要外接气瓶,更加适合户外焊接,
虽然焊材价格相比实心焊丝价格是高了一些,但是焊接效率更高了。
药芯焊丝的优点。
优点:
1、对各种钢材的焊接,适应性强调整焊剂的成分和比例为方便和容易,可以提供所要求的焊缝化学成分。
2、工艺性能好,烛缝成形美观采用气渣联合保护,获得良好成形。加入稳弧剂使电弧稳定,熔滴过渡均匀。
3、熔敷速度快,生产在相同焊接电流下药芯焊丝的电流密度大,熔化速度快,其熔敷率约为85%-90%,生产率比焊条电弧焊高约3-5倍。
4、可用较大焊接电流进行全位置焊接。
焊剂成份所扮演的功能:
(1)除氧剂与除氮剂
由于氮与氧可使焊道金属造成气孔或脆化,焊剂中添加锰与硅等除氧剂,至于自保护药芯焊丝,焊剂中另需添加AL为除氮剂。以上添加除氧剂及除氮剂目的均在于净化熔填金属。
(2)焊渣形成剂
钙、钾、钠或硅等均为焊渣形成剂,添加在焊剂中可以有效保护熔池不受大气污染,焊渣可使焊道具较佳的外观而且快速冷却后又可以支撑全姿势焊接时的熔池。焊渣的覆盖更可缓和熔填金属冷却速率,此功能对低合金钢的焊接尤其重要。
(3)电弧稳定剂
钠及钾可以使电弧保持柔畅而且降低飞溅。
(4)合金元素
钼、铬、碳、锰、镍及钒等合金元素的添加,可以提高(改善)熔填金属的强度、延性、硬度及韧性等。
(5)气体形成剂
氟石、石灰石等需添加在自保护药芯焊丝中使燃烧产生保护气体。
耐磨药芯焊丝历史进程及其特点:
1958年,美国和前苏联同时研制成一种不需外加气体保护的,即目前的自保护耐磨药心焊丝。在随后的50余年时间,自保护耐磨药芯焊丝以其特有性得到了很大的发展。在美国,自保护耐磨药芯焊丝占耐磨药芯焊丝总量的30%。
目前,自保护耐磨药芯焊丝广泛用于管线建设、海洋工程、户外大型钢结构制造、高层钢结构建筑、表面堆焊等。
自保护耐磨药芯焊丝通过焊丝药芯中的造渣剂、造气剂在电弧高温作用下产生的气、渣对熔滴和熔池进行保护。自保护耐磨药芯焊丝电弧焊方法具有以下优点:
1、不需外加保护气源,焊结构简单、重量轻,便于操作;
2、电弧穿透力要大,熔滴要呈喷射状过渡,飞溅小;
3、具有优良的全位置立向下焊操作工艺性能,操作工艺性能好;
4、脱渣性能良好;
5、熔敷金属能在低温和大风等各种恶劣条件下同样获得较高的低温韧性。